CN103987989B - 由洋麻纤维增强的橡胶组合物制造的动力传送皮带 - Google Patents

Abstract

一种弹性体组合物和动力传送皮带基弹性体组合物，其中该组合物包括洋麻纤维。

Description

由洋麻纤维增强的橡胶组合物制造的动力传送皮带

发明背景

发明领域

本发明一般地涉及动力传送皮带领域，更特别地涉及适合于皮带的橡胶组合物，和具体地说，涉及在皮带中使用的用天然洋麻纤维增强的橡胶组合物。

现有技术的描述

普通的动力传送皮带包括V形皮带，平皮带，锯齿状或同步皮带和多楔皮带。普通皮带的构造包括弹性的皮带主体，在皮带主体内包埋的螺线或螺旋缠绕的拉力绳或其他纺织品元件，和常常在皮带主体内包埋或者覆盖一个或更多个皮带表面的其他纺织品增强剂。

弹性的皮带主体可包括一种或更多种硫化橡胶组合物，或者热塑性弹性体，或其他弹性组合物。所使用的弹性体组合物包括了在其内分散的各种纤维增强剂。在可获得的许多纤维当中，发现相对很少是商业成功的，因为存在各种加工和性能需求，其中包括纤维和弹性体之间优良的粘合性，可分散性，耐磨性，耐热性，抗环境性，成本，和增强效果等。

US2010/0076118A1公开了在轮胎橡胶中，例如在天然橡胶(NR)，丁二烯橡胶(BR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，和丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)中使用的化学改性的微纤维纤维素。教导了化学改性微纤维纤维素用以改进在橡胶内的可分散性和对橡胶的粘合性，以便使得它有用。需要通过在水介质中事先复合橡胶胶乳和化学改性的微纤维纤维素制备的母炼胶形式的化学改性的微纤维纤维素的使用方法，以便实现良好的拉伸特征和轮胎性能特征。

洋麻被建议用于可生物降解的热塑性组合物。US2006/0147695A1公开了对于诸如电子和电器设备之类的产品来说，在结晶的热塑性树脂，例如聚乳酸树脂中使用洋麻韧皮纤维。为了改进组合物的冲击强度，教导了在使用之前除去洋麻碎片或者使用软化组分或者添加高强度抗冲击纤维。还教导了可能需要处理洋麻纤维，以改进与树脂的相容性，抗冲击性，和/或阻燃性。

US2005/0250931A1公开了使用天然纤维的长长的名录，其中包括洋麻用以增加由聚乳酸树脂制造的模塑部件或者基于其循环的碎末的部件的刚度和冲击强度。

US6,663,733公开了制造合成树脂基产品的技术，它可用于形成板状或片状产品以供在机动车中使用。教导了粉碎的植物产品，例如粉碎的洋麻芯产品，以便降低产品的比重。

因此，现有技术没有公开或启示基于用洋麻纤维增强的合成橡胶在皮带中使用的实用的橡胶组合物。

发明概述

本发明涉及提供用于动力传送皮带的弹性组合物的体系与方法。本发明的优点包括下述优势：使用环境友好的增强填料，和提供高价值的橡胶胶料，从而利用低成本的纤维实现相对高的胶料模量。

本发明涉及具有弹性皮带主体，具有含洋麻纤维的弹性组合物的动力传送皮带。优选地，洋麻纤维是韧皮纤维。洋麻纤维在弹性组合物内可以以1-50份/100份基础弹性体的水平存在。洋麻纤维可以是平均纤维长度为1-3mm的短切韧皮纤维。该组合物也可包括相容剂或偶联剂，以改进橡胶弹性体和这些天然纤维之间的相容性。洋麻纤维可用粘合剂处理或者在母炼胶配制中提供。

前面相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，以便可更好地理解随后本发明的详细说明。下文将描述形成本发明权利要求主题的本发明的额外的特征和优点。本领域技术人员应当理解，可基于改性或设计实施本发明相同目的的其他结构，容易地实现所公开的概念和具体实施方案。本领域技术人员还应当意识到这些等价的结构没有脱离所附权利要求列出的本发明的范围。当结合附图考虑时，根据下述说明，将更好地理解就其组织和操作方法二者来说，认为属于本发明特性的新型特征，以及进一步的目的和优点。然而，要清楚地理解，仅仅为了阐述和说明的目的，提供每一附图，且不打算作为限制本发明的定义。

附图简述

引入说明书并形成说明书一部分的附图(其中相同的数字表示相同的部件)阐述了本发明的实施方案，并和说明书一起起到解释本发明原理的作用。在附图中：

图1是根据本发明一个实施方案构造的同步带的截面一部分的片段透视图；

图2是根据本发明一个实施方案构造的V形带的截面一部分的片段透视图；

图3是根据本发明一个实施方案构造的多-V-楔形带的截面一部分的片段透视图；

图4是对于一些实施例和对比胶料来说的动态模量/频率的图表；

图5是对于一些实施例和对比胶料来说的tgδ/频率的图表；

图6是对于一些实施例和对比胶料来说的纹裂生长/循环的图表；和

图7是对于一些实施例和对比胶料来说的裂纹粒生长/循环的图表。

详细说明

本发明涉及洋麻纤维在可用于挠性动力传送皮带的弹性体组合物中的用途。洋麻(HibiscuscannabinusL.)是源自于非洲的一种一年生草本植物。它是美国较新的农作物。洋麻主要在下述南部气候温和的区域中栽培：Mississippi，Texas，California，Louisiana，NewMexico和Georgia。它的生长时间段为90-150天，且可生长到2.4-6m的高度。它的单一直茎由外部纤维树皮和内部木材芯组成，它分别得到两种不同类型的纤维：树皮纤维和芯纤维。韧皮纤维占其茎的约26-35wt％(重量百分比)，并且已经开发了得到大于或等于35wt％韧皮部分的遗传品系。收割的洋麻茎通常首先被剥皮，将树皮与芯分离，从而产生洋麻韧皮纤维的带状物。这些带状物可被沤麻成纤维束或单一纤维。优选一旦纤维空干，则收割洋麻农作物(约10％含湿量)。通过将农作物留下静置在田野中，实现干燥。

一般地，洋麻韧皮纤维是非常类似于软木物种的平均长度为2.6mm，直径为21μm且平均长度与直径的长径比为124的中空管道。平均长度为0.5mm的芯纤维非常匹配硬木的那些纤维。

洋麻韧皮纤维束(KBFB)的主要成分是纤维素，半纤维素和木质素。每一种成分的含量因栽培环境，地理起源，年龄段，植物内的位置(从根到尖端)，和沤麻与分离技术而可显著地变化。LloydE.H.和D.Seber,"Bastfiberapplicationsforcomposites,"(1996)，获自http://www.hempology.org/CURRENT％20HISTORY/1996％20HEM P％20COMPOSITES.html报道了重量百分比为60.8的纤维素，20.3半纤维素，11.0木质素，3.2浸出物和4.7灰分。Mohanty等人，"Biofibres,biodegradablepolymersandbiocomposites:anoverview,″Macromolecularmaterialsandengineering,276-277(1):1-24(2000)报道了较低纤维素(31-39wt％)和较高木质素(15-19wt％)的含量。Rowell等人，"Characterizationandfactorseffectingfiberproperties,"在FrolliniE,AL,MattosoLHC,editors."Naturalpolymersandagrofibersbasedcomposites:preparation,propertiesandapplications,"SanCarlos,Brazil:L.H.C.,Embrapa.pp.115-134(2000)中报道了44-57wt％纤维素，和15-19wt％木质素。

洋麻是具有生态和经济优势，丰富，显示出低密度，加工过程中防磨损，高的比机械性能，可生物降解和价格便宜的纤维素源。历史上，洋麻纤维首先用作绳索。工业上正利用洋麻用于造纸和非织造纺织品。洋麻产品的潜在应用包括纸浆，绳索，草侵蚀垫，动物垫料，吸油剂，陶器制造介质，家畜褥草，绝缘板，塑料和纺织品用填料。

表1比较了洋麻纤维和来自文献的其他纤维的机械性能。洋麻纤维的突出特征是它的杨氏模量，接近于E-玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维。它的拉伸强度对于皮带拉伸绳索应用来说不是足够高，但根据本发明的实施方案，它适合于用作填料，增强橡胶皮带胶料，提供皮带形状稳定或加强和/或绳索支持。

表1

在实践本发明中优选的洋麻纤维是与较短的芯纤维相分离且被短切成在皮带组合物中使用的有用长度的来自树皮的较长的韧皮纤维。合适的纤维长度范围可以是0.5-5mm，或1-4mm，或1-3mm或2-3mm。优选的负载取决于所需的增强剂用量，但可有利地在0.5-50重量份/100份基础弹性体(PHR)范围内，或者1-30PHR。合适的纤维可以获自BioTechMills,Inc.。

有利的是用相容剂处理纤维和/或在弹性体组合物内包括相容剂，以改进对弹性体基体的粘合性和/或改进在基础弹性体或弹性体基体内的分散性。有用的处理选项包括粘合剂，浸料，胶乳，或配制成母炼胶。

相容剂可以是马来酸化聚合物，例如马来酸化乙烯α烯烃聚合物，例如马来酸化乙烯丙烯共聚物(EPM)，或马来酸化乙烯丙烯二烯烃三元共聚物(EPDM)或类似物。相容剂可以是马来酸化二烯烃聚合物，例如马来酸化聚丁二烯或类似物。相容剂可以是硅烷接枝的聚合物。相容剂可以是偶联剂，例如硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，锆酸酯偶联剂，或类似物。相容剂可以是羧基-或丙烯酸酯-官能的材料，其中包括羧化聚合物或低聚物或单体，或丙烯酸类或羧酸类的金属盐，和类似物。

洋麻纤维的处理可以是间苯二酚-甲醛-胶乳(RFL)类型的粘合剂处理，或者胶乳处理，或橡胶水泥处理，或类似处理。可将洋麻纤维在高负载下以母炼胶形式共混到弹性体或橡胶组合物内，以供随后混合到用于皮带主体的弹性体胶料内。优选地，选择共混用弹性体，或者胶乳处理或RFL用胶乳与用于皮带主体的弹性体胶料相容。

在图1-3中所示的三个例举的皮带实施方案每一个中，皮带主体部分12和或在其内的任何弹性体层可由任何常规和/或合适的固化弹性体组合物形成，所述固化弹性体组合物的一种或更多种包括洋麻纤维5和优选地合适的相容剂。在附图中示出的纤维没有按照比例画出。可用于这一目的的合适的弹性体包括例如聚氨酯弹性体(其中同样包括聚氨酯/脲弹性体和所谓的可混炼胶料)(PU)，聚氯丁二烯橡胶(CR)，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)，氢化NBR(HNBR)，苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)，烷基化氯磺化聚乙烯(ACSM)，聚表氯醇，聚丁二烯橡胶(BR)，天然橡胶(NR)和乙烯α烯烃弹性体，例如乙烯丙烯共聚物(EPM)，乙烯丙烯二烯烃三元共聚物(EPDM)，乙烯辛烯共聚物(EOM)，乙烯丁烯共聚物(EBM)，乙烯辛烯三元共聚物(EODM)；和乙烯丁烯三元共聚物(EBDM)；乙烯乙酸乙烯酯弹性体(EVM)；乙烯丙烯酸甲酯(EAM)；和硅橡胶，或前述任何两种或更多种的组合。

根据本发明的一个实施方案，为了形成弹性皮带(或其他制品)的主体部分12，可根据已知的混合方法，共混弹性体与洋麻纤维和常规用量的常规的橡胶配混成分，其中包括，但不限于，填料，增塑剂，稳定剂，硫化剂/固化剂，助剂，和促进剂。例如，为了与乙烯-α-烯烃弹性体和二烯烃弹性体，例如HNBR一起使用，可使用现在常规使用量的一种或更多种α,β-有机酸的金属盐，改进所得制品的动态性能。因此，可在这些组合物中使用用量为约1-约50phr；或者约5-约30phr；或者约10-约25phr的二甲基丙烯酸锌和/或二丙烯酸锌。

本领域技术人员会容易地理解任何数量合适的起始组合物以供在本文中有用的橡胶制品的弹性体部分中使用或者用作该橡胶制品的弹性体部分。许多合适的弹性体起始组合物例如公开于R.T.VanderbiltRubberHandbook(第13版，1996)中，和此外分别在美国专利Nos.5,610,217,和6,616,558中列出了相对于EPM或EPDM组合物，和具有特定高拉伸模量性能的这些组合物，关于可适合于在形成动力传送皮带主体部分中使用的各种弹性体组合物的内容，在此具体地通过参考引入。在与机动车配件驾驶应用有关的本发明的一个实施方案中，弹性体皮带主体部分12可由合适的乙烯α烯烃组合物，例如EPM，EPDM，EBM或EOM组合物形成。根据本发明的一个实施方案，在每一组合物中，洋麻纤维和相关的相容剂可有利地加入到该组合物中或者替代一部分或全部的在组合物内存在的其他纤维。

而且，弹性体主皮带主体部分12可以进一步负载有通常用量的其他类型的不连续纤维，除了洋麻以外，例如包括，但不限于，棉，聚酯，玻璃纤维，芳族聚酰胺，丙烯酸类，和尼龙，其形式例如是短纤维或短切纤维，短绒或浆粕。在涉及异型(例如通过切割或粉碎)多-v-楔皮带的优选实施方案中，优选形成并排列这种纤维负载，使得形成并排列显著部分的纤维，在皮带行进方向的通常横向上层铺。然而，在根据流转法(flow-through)制造的模塑的多-v-楔皮带和/或同步带中，纤维负载通常缺少相同的取向程度。

现阐述三个皮带实施方案。参考图1，阐述了同步带10。皮带10包括根据本发明的一个实施方案，具有洋麻纤维5的弹性主体部分12，和沿着主体部分12的内周边定位的槽轮接触部分14。这一特定的槽轮接触部分14为交替的横向齿16和齿刃部分18形式，它们被设计为与横向开槽的滑轮或链轮齿咬合。拉伸层20位于主体部分12内用以提供皮带10支持和强度。在所示的形式中，拉伸层20为沿着主体部分12的长度纵向校准的多个拉伸绳索22形式。应当理解，一般地，可使用本领域已知的任何类型的拉伸层20。而且，任何所需的材料可用作拉伸元件，例如为低负载携带能力而取向的棉，人造丝，聚酰胺，聚酯，芳族聚酰胺，钢，玻璃，碳，PBO，聚酮，玄武岩，硼，和甚至不连续纤维。可使用增强纤维24，且它沿着皮带10的交替的齿16和交替的齿刃部分18紧密地拟合，形成槽轮接触部分用的面层覆盖物或齿覆盖物。这一织物可具有任何所需的构造，例如在任何所需的角度下由经纱和纬纱组成的常规的针织物，或者可由通过纬纱空间选线保持在一起的经纱或者针织或编织构造或非织造织物和类似物组成。可使用诸如棉，聚酯，聚酰胺，丙烯酸类，芳族聚酰胺，聚酮，大麻，黄麻，玻璃纤维，和各种其他天然与合成纤维，其中包括它们的共混物或结合物之类的材料，使用常规织物。

参考图2，在其内阐述了标准的缺口V形带26。V形带26包括根据本发明的一个实施方案且类似于图1，具有洋麻纤维5的弹性主体部分12，和同样类似于图1所示的绳索22形式的拉伸增强层20。V形带26中的弹性主体12，拉伸层20和绳索22可由以上针对图1所述的相同材料制造。应当注意，拉伸层20可任选地包括与主体部分的其余部分不同的弹性体组合物或橡胶材料，以便提供模量或其他性能来说的过渡层，和/或充当绳索和主体之间的粘合剂层。可以在给定皮带构造内使用的任何一层或更多层弹性体层内使用含有洋麻纤维的弹性体组合物的一个实施方案。V形带26还包括与图1中的动力传送皮带一样的槽轮接触部分14，然而，槽轮接触部分14是皮带的两个并置侧，它被设计为楔入V形槽轮内。V形带26的底表面为交替的缺口下凹表面或槽28和突起30形式，这些是任选的。为连续可变的传送("CVT")应用而设计的那些V形带包括在V形带26的种类内，它们常常显示出比皮带厚度相对宽的皮带主体。

参考图3，阐述了多-V-楔形皮带32。多-V-楔形皮带32包括与图1和2中的皮带一样，根据本发明一个实施方案的具有洋麻纤维5的弹性主体部分12，且还包括同样如前面所述的优选绳索22形式的拉伸增强元件20。纵向槽轮接触部分14为与具有相对侧的多个槽区域38交替的多个突起的区域或顶点36，这确定了皮带32的驱动表面34。在图1-3的这些情况的每一种中，槽轮接触部分14与主体部分12一体化，且可由相同的弹性体材料形成或者由不同的弹性体材料层叠。尽管参考图1-3所示的实施方案阐述了本发明，但应当理解，本发明不限于所阐述的这些特定的实施方案或者形式，而是可应用到在以下定义的权利要求范围内的任何皮带结构上。

下述实施例阐述在皮带橡胶组合物中洋麻的用途。使用两种基础配制。第一配制，对比例1(下文"Comp.Ex.")是典型的V形带主体配制，它是具有约13.8PHR棉短绒和13.5PHR份短切聚酯纤维的硫固化的SBR/NR(70:30)共混物配方。实施例2-4(下文"Ex.")使用与对比例1相同的配制，但具有在不同水平下被聚酯纤维取代的3-mm短切的洋麻韧皮纤维且有或无相容剂配混到表2所示的配制内。

第二配制，对比例5是典型的多-V-楔形皮带胶料，它是具有20PHR短切尼龙纤维的过氧化物-固化的EPM配制。实施例6和7使用与对比例5相同的配制，但具有25PHR被所有尼龙纤维取代的3-mm短切的洋麻韧皮纤维且有或无相容剂配混到表3所示的配制内。

在SBR和EPM配制中，Ricobond1756HS和Royaltuf498分别用作相容剂，以增加洋麻纤维和橡胶基体之间的粘合性。Ricobond1756HS是马来酸酐接枝的聚丁二烯，它以Ricobond商品名由CrayValley销售，和Royaltuf498是马来酸酐接枝的EPDM，它以商品名Royaltuf由Chemtura销售

聚酯和尼龙纤维的价格为约$2-$2.50/lb；而洋麻纤维的价格应当小于$1/磅。原材料成本的比较表明相对于使用聚酯和尼龙的对比例来说，使用洋麻的实施例具有约10％的成本优势。短切洋麻纤维(长度约3mm)由BioTechMills,Inc供应。在常规的密炼机内使用两次通过的混合，且在第二次通过中添加了固化剂。

表2

表3

混合表2和3中列出的配制，并根据常规的橡胶工业实践测试。根据ASTMD-1646，在121℃下操作的门尼粘度计上，经30分钟评价胶料的流变学性能。用洋麻纤维替代对比例1中的聚酯纤维和对比例5中的尼龙纤维导致相当的胶料门尼粘度(MV)和焦烧时间(t5)，这通过表4的结果示出。根据ASTMD-5289，在无转子固化仪上，在177℃下经30分钟评价固化性能。再者，对于扭矩差(MH-ML)和胶料固化速度来说，结果是相当的。仅仅实施例3显示出稍微较高的MH-ML，这通过表4的结果示出。

表4.

根据ASTMD-6204，使用应变扫描，在RPA2000测试仪上，在66，80和100℃和6.98％应变下，评价胶料的动态性能。在图4中示出了在66℃下的胶料弹性模量(G')结果，和在图5中示出了在66℃下的tgδ结果。在G'和tgδ上存在一定的正常变化，但再者，具有洋麻纤维的本发明胶料的结果与具有尼龙或聚酯的那些相当。这些结果也列于表5中，和在表6中列出了在66℃下的一些额外的应变扫描数据。

表5.

还使用标准橡胶试验，测试胶料的物理性能，表7示出了对于起始和烘箱老化的胶料样品来说，根据ASTMD-2240测试的橡胶硬度的结果，肖氏A等级。具有洋麻纤维的结果与具有尼龙和聚酯的结果相当。

表7还示出了在两个不同方向，纵纹(WG)和横纹(XG)上，采用根据ASTMD-624，小片-C测试的撕裂结果。可看出，同样相对于对比例，对于本发明的洋麻实施例来说，在纵纹方向上撕裂强度下降，在横纹方向上下降小。

表6.

表8示出了在低应变区域内，在纵纹方向上的拉伸试验结果。根据ASTMD-412(小片C)，使用普通的拉伸模量测量，测定模量，和本文中“模量”是指在根据ASTMD-1566和D-412定义的在给定伸长率下的拉伸应力。在实施例6和7的低应变区域内，在对比例5中替代尼龙对胶料模量具有很少的变化。然而，在实施例2-4的低应变区域内，在对比例1中替代聚酯纤维似乎降低了胶料的模量。这一效果可以是由于在这些胶料中，非常高的填料负载(总计至145phr)，从而引起难以分散纤维和/或洋麻纤维和SBR/NR橡胶基体之间的粘合性低所致。表8还示出了在低应变区域内，在横纹方向上的拉伸试验结果。在横纹方向上，洋麻实施例的结果是相当的。

表7.

表8.

图6示出了根据ASTMD-430(pierced)，在120℃，2"冲程下，DeMattia挠裂生长试验的一些WG结果和图7示出了一些XG结果。可看出，对于实施例6和7来说，用洋麻纤维替代尼龙纤维改进材料的抗龟裂性能。然而，在实施例2-4中没有观察到这一现象，其中DeMattia试验结果对于洋麻纤维来说与聚酯纤维相同。

表9示出了耐磨性的两个磨耗试验的结果，所谓的DIN试验(DIN53516或ISO4649)和PICO磨耗试验(ASTMD-2228)。DIN试验结果是就体积损失来说，越低越好。PICO试验被报道为指数，和较高的指数表明较好的耐磨性。可看出，在实施例2-4中对于洋麻纤维来说，耐磨性与具有聚酯的对比例1相当。然而，在实施例6-7中对于洋麻纤维来说，耐磨性不如对比例5中的尼龙那样好。

表9.

在实施例胶料上的上述实验的结果表明，在皮带胶料中，可使用洋麻纤维替代尼龙和聚酯纤维。具有洋麻的结果就门尼粘度，焦烧时间，固化速度，动态性能，材料硬度和横纹拉伸性能来说是相当的。一些其他性能具有混合的结果，所述混合结果可要求对配制进行一些调节。撕裂强度显示出稍微下降，但胶料应当仍然可用于皮带。采用填料或纤维负载的调节，在SBR/NR胶料内，在较低应变下，纵纹模量下降可得到改进，但这种调节对于EPM胶料来说是不需要的。观察到，洋麻纤维改进EPM胶料的抗挠裂性，但对SBR/NR胶料没有影响。洋麻-增强的胶料的耐磨性似乎与聚酯增强的胶料相当，但稍微不如尼龙纤维增强的胶料。在胶料内分散洋麻纤维似乎非常好，但结果可能表明纤维和基体之间的粘合性可以仍然得到改进。可通过使用不同用量或类型的相容剂和/或通过使用本文中描述的粘合剂纤维处理来改进粘合性。

评价在表10中示出的基于第三个配制的一系列实施例。第三系列的基础弹性体是聚氯丁二烯(CR)。对照胶料，对比例8含有9重量份/100份弹性体的芳族聚酰胺纤维。该芳族聚酰胺纤维为1-mm切割纤维对芳族聚酰胺纤维，它由TeijinAramid以该商品名销售。本发明的实施例，实施例9-12包括被较少量芳族聚酰胺纤维取代的各种用量的洋麻纤维，大致为以重量计，3:2的洋麻取代芳族聚酰胺纤维之比。洋麻获自ProcotexCorporation。

表10.

¹CR胶料包括常见种类的填料，固化剂等。

与前面一样评价胶料的流变学性能和固化性能。并在表11中示出了结果。用洋麻纤维替代对比例8中的芳族聚酰胺纤维导致降低的胶料门尼粘度(MV)，鉴于所使用的增加的洋麻负载和较长的纤维长度，这是令人惊奇的(通过表4中的结果显示)。通过用洋麻取代芳族聚酰胺，焦烧时间(t5)稍微增加。固化性能表明MH和扭矩差(MH-ML)增加，从而表明与对照中的芳族聚酰胺相比，来自洋麻的更多增强，这可归因于比对照长的纤维长度和高的负载。对于洋麻实施例来说，胶料的固化时间相对于对照增加。

表12表明用洋麻取代CR组合物内的芳族聚酰胺，固化的胶料物理性能的结果。硬度和撕裂强度结果彼此全部相当。在横纹和纵纹方向上的拉伸试验结果相当，除了最高负载的实施例12例外。实施例12的强度和模量性能似乎低于可能预期的。从另一角度看，实施例9-10的物理性能可能高于预期的。这可能是实施例9-11中两类纤维之间协同的指示，因为具有纤维混合物的实施例9-11具有比对比例8或具有仅仅一类纤维的实施例12高的性能。表12还表明Pico磨耗指数结果，这似乎示出了与拉伸试验结果相同的趋势。

表11.

根据这一系列的实施例，实施例11被选择作为具有最好的总体性能，和因此，将实施例11制成V形带形式以供与使用对比例8的对照皮带比较。V形带构造是在背面上具有顶部织物和在下面具有另一织物的双-缺口的变速(CVT)皮带设计。所包括的增强拉伸绳索是包埋在粘性树胶内的标准的芳族聚酰胺拉伸绳索。洋麻和芳族聚酰胺纤维负载的组合物用于皮带主体的覆盖绳索和下面绳索部分。在两个耐久性试验上测试所得皮带，一个在40Nm负载下和一个在36Nm负载下。在40Nm耐久性试验中，在逐渐松弛之前，两个对照皮带平均6.3小时显示故障(对于所测试的两个单独的皮带来说，7.3和5.2小时)。在40Nm耐久性试验中，采用实施例11的皮带运行6.3小时，恰好是两个对照皮带的平均。在36Nm耐久性试验中，在缺口龟裂之前，对照皮带运行200.4小时显示出故障。在36Nm耐久性试验中，在显示出根部裂纹故障之前，采用实施例11的皮带运行314.0小时。因此，在这一负载水平下，本发明的皮带具有比对照皮带长大于50％的寿命。在龟裂故障模型中，皮带寿命的这一改进与通过以上第一实施例配制(EPM组合物)显示出的改进的抗龟裂性一致。

表12.

因此，根据本发明的各种实施方案，在皮带应用中，洋麻纤维可提供与更加昂贵的合成纤维相当或更好的性能，并提供皮带主体橡胶胶料环境友好的增强填料。

同样，本文中描述的化合物可在机动车、工业和其他应用中使用的其他弹性体装置中使用。

尽管详细地描述了本发明及其优点，但应当理解，可在没有脱离所附权利要求定义的本申请范围的情况下，对本文作出各种变化，替代和改变。而且，本申请的范围不打算限制到在本说明书中描述的工艺，机器，制造，物质组合物，设备，方法和步骤的特定实施方案上。由于本领域技术人员根据本发明的公开内容容易理解，目前已有或者随后将开发的实施与本文描述的相应实施方案基本上相同功能或实现基本上相同结果的工艺，机器，制造，物质组合物，设备，方法和步骤。因此，所附权利要求拟包括这些工艺，机器，制造，物质组合物，设备，方法或步骤在其范围内。可合适地在不存在本文没有具体地公开的任何要素下实践本文公开的发明。

Claims (11)

1.一种含弹性皮带主体的动力传送皮带，所述弹性皮带主体包括含洋麻纤维的固化弹性体组合物；

其中，所述弹性体组合物包括聚氯丁二烯基弹性体；和

其中，所述弹性体组合物包括第二纤维，其中所述第二纤维为短芳族聚酰胺纤维。

2.权利要求1的皮带，其中所述洋麻纤维包括韧皮纤维。

3.权利要求1或2的皮带，其中所述洋麻纤维以每100份基础弹性体1-50重量份的水平存在于弹性体组合物内。

4.权利要求1或2的皮带，其中所述洋麻纤维是具有1-3mm的平均纤维长度的短切韧皮纤维。

5.权利要求3的皮带，其中所述组合物进一步包括相容剂，所述相容剂辅助洋麻纤维在基础弹性体内分散或粘合。

6.一种含弹性皮带主体、拉伸绳索和槽轮接触部分的动力传送皮带，所述弹性皮带主体包括含洋麻纤维的固化弹性体组合物；

其中，所述弹性体组合物包括聚氯丁二烯基弹性体；和

其中，所述弹性体组合物包括第二纤维，其中所述第二纤维为短芳族聚酰胺纤维。

7.权利要求6所述的皮带，其中所述皮带为V形皮带或多-V-楔形皮带。

8.权利要求6或7所述的皮带，其中所述洋麻纤维包括韧皮纤维。

9.权利要求8的皮带，其中所述洋麻纤维以每100份基础弹性体1-50重量份的水平存在于弹性体组合物内。

10.权利要求9的皮带，其中所述洋麻纤维是具有1-3mm的平均纤维长度的短切韧皮纤维。

11.权利要求10所述的皮带，其中所述组合物进一步包括相容剂，所述相容剂辅助洋麻纤维在基础弹性体内分散或粘合。